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【技術】あらゆる熱を電気に変換する新技術

1 :透明な湖φ ★:2010/08/24(火) 20:24:32 ID:??? ?PLT(13615)
 アメリカの新興ハイテク企業が、数十年の歴史を持つコージェネレーション技術の進歩を加速
させるかもしれない。カリフォルニア州サンフランシスコの設立間もないベンチャー企業アルファ
ベット・エナジーは、廃熱からダイレクトに発電するという数十年来の方法をナノテクノロジーや半
導体技術で改良し、安価かつ大規模に展開しようとしている。

 アルファベット社が開発しているのは、排気管やエンジンに挿入し、熱を電力に変換する熱電
素子。同社の立ち上げにも関わった最高経営責任者(CEO)のマット・スカリン氏は、「廃熱利用
業界のインテル」を目指していると話す。創業わずか1年だが、「廃熱回収システムの中核を成す
技術で世界一になる」という野心的な目標を掲げる。同社はこの技術の全世界での市場規模を
2000億ドルと見積もっている。

 工場や発電所、車、ノートパソコンからも捨てられている熱エネルギーの活用法を探る取り組
みは、研究者、起業家、業界団体の間でも広がっている。

 この分野には大きな可能性がある。オークリッジ国立研究所が2008年に公表した報告書によ
ると、アメリカ国内の発電所では、使用する燃料の3分の2以上が熱として失われているという。

 イリノイ州ウェストモントにあるリサイクルド・エナジー・ディベロップメント(RED)社の創業者で
会長を務めるトム・キャステン氏は、廃熱を回収する技術自体は1世紀以上前から存在すると話
す。RED社が目を付けているのは大規模な工場だ。工場の装置を改良し、廃熱から生み出した
電気や有益な熱エネルギー(蒸気、温水など)を電力会社や近隣の施設に売却することを目指
している。

 一例として、熱エネルギーが必要な施設でコージェネレーション(熱電併給)システムを導入す
れば、電力や動力と同時に有用な熱も生み出すことができる。また、無駄なエネルギーを施設
内で電力や動力に変換することも可能だ。

 アルファベット社は、比較的手に入りやすい低コストの材料を使用し、大幅な低価格化を実現
できると主張している。熱電素子には適さないとされてきた材料だが、ローレンス・バークレー国
立研究所が開発した技術を取り入れ、熱伝導率を低くすることに成功。少ない熱から多くの電気
を生むことができるようになった。

 この技術はまず工場などに導入される予定だ。廃熱利用のプロジェクトは、大規模で高温にな
る工場や発電所に限定されるのが一般的だ。しかし、アルファベット社の計画が順調に進めば、
携帯電話から車まで、さまざまな環境でエネルギーの安価な再利用が実現する可能性もある。
ただし、同社のスカリン氏は、この技術を工場や発電所以外で実用化する計画はまだ始まった
ばかりだと述べている。

 アルファベット社の熱電素子は電子機器のマイクロチップと同様の方法で製造されるという。
大量生産が実現すれば、「1ワットあたり1ドルをはるかに下回るコストでシステム導入が可能に
なる」とスカリン氏は胸を張る。競合するシステムと比べて2分の1から3分の1の初期投資で済み、
利用する排気熱の流量や化学組成、温度によって条件は異なるが、2〜4年で回収可能だという。

ソース:ナショナルジオグラフィック
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20100824001

http://www.nationalgeographic.co.jp/news/bigphotos/images/energy-waste-heat-recaptured_24788_big.jpg
 アメリカ、ウェストバージニア州チャールストン近郊にあるウェストバージニア・アロイ社の工場。

2 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:25:04 ID:yQ8U3PgF
チンコの熱も

3 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:29:42 ID:3/tpLN2N
体温で携帯の充電とか

4 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:32:00 ID:Gbhl+lGE
これは金だけ集めてトンズラしそう

5 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:32:07 ID:31IoOafj
>あらゆる熱

情熱

6 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:33:41 ID:HEBAMjBZ
スレタイいまいちだな

7 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:35:21 ID:pQgdI9bS
温度差発電だろ

8 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:38:49 ID:31IoOafj
>>7

あーわかるわかる、「俺と彼女の温度差」だろ?

9 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:39:36 ID:dQcVJc1q

とりあえず都市のAC廃熱だけでも処理できたならヒートアイランド現象も解決できるのにね!
せめて温水変換利用とかできんのかね !?


10 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:40:36 ID:KYiKZako
この世の最高の温度と最低の温度は何度ですか?
大学生以上の人教えてください。

僕は物は本来最低の温度なのであって、
それより高い温度は全て温まった状態であると思います。
どうですか?
大学生以上の人教えてください。


11 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:42:05 ID:1SNFfvKq
>この分野には大きな可能性がある。オークリッジ国立研究所が2008年に公表した報告書によ
>ると、アメリカ国内の発電所では、使用する燃料の3分の2以上が熱として失われているという。

つうか何やっても最後は結局(回収の困難な)熱になって捨てられるだろ…だから温暖化ガスとか関係なく人類が活動すりゃ地球は温まるんだよ

12 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:46:07 ID:5a7sVrG6
熱電変換素子はそんなに効率の良いのは無いからな…

13 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:50:55 ID:RqyWvdqa
これ熱電対の原理を利用するんだろ?
伝導熱であったまったらもうダメじゃん・・・

14 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:51:38 ID:8paGM4Cc
Clausius の原理によれば『ひとつの系がサイクルを行って、低温の物質から熱を受け取り、高温の物
体にこれを与える以外に何の変化も残さないようにすることはできない。』

またThomson の原理によれば『仕事が熱に変わる現象は、それ以外に何の変化も残らないなら不可逆であ
る。あるいは、温度の一様なひとつの物体から奪った熱を全部仕事に変え、
それ以外に何の変化も残さないことは不可能である。』

つまり力学的エネルギーや電気エネルギーなどの高級なエネルギーは100%他のエネルギーに変換できるが、
低級なエネルギー、つまり熱エネルギーは100%他のエネルギーに変換できない。

温度変化のない熱源から熱を取り出し、これに相当する正の仕事を外に向かって行うサイクルは存在しない。
高温の熱機関から熱をもらって、何かのサイクルを動かして仕事を取り出し、低温の熱
機関に熱を捨てながら仕事を加えて、元の状態にサイクルを戻すことは可能。

外気との温度差が大きければ採算がとれるかもしれない。



15 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:51:37 ID:IL/X5fg3
やろうとしてるだけで実績はないのか。
金だけつかんでトンズラパターンだな。
最近は永久機関に引っかかる奴も
いなくなったからなぁ。

16 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:53:18 ID:WbyKuELy
ペルチェ素子だろ?あれはそんなに効率いいとは思えん。
スターリングエンジンにしたって百年くらいいろんな研究がなされているが、
馬力のいいものはなかなかない。

17 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:54:08 ID:PLK696TN
砂漠に置けばすごい発電量に?

18 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:55:38 ID:R32KNcAL
>>16
スターリングエンジンの効率は熱機関としては最高でしょ
出力重量比がウンコってだけで

19 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:55:51 ID:62xvbTw+
>>10
現在の理論では下限こそあるものの、温度の上限がないため
理論上温度差は無限に広がる。まぁ無限に温度差を広げ続けるなんてのは実質不可能だけどな。

20 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 20:57:07 ID:/CTSFGRt
ちょっとでも熱力学の知識があったらこのスレタイみたいなタイトルにはしない。
ばーかばーか

21 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:00:15 ID:KYiKZako
>>20
ではプーリングの絶対差異を簡単に説明してみてください。

22 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:04:55 ID:e6YxG8v2
>>18
スターリングで連想するもの
・スターリン(あなたは共産主義者ですか?)
・SF作家(あなたは空想と現実の区別がついていません!)
・星と輪(残念、すこし違います)


23 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:07:52 ID:mbN43nKv
温度の上限は存在する。
加熱するエネルギーが全てニュートリノに変換されてしまう
のが上限。

24 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:12:39 ID:E5mycG08
            ______
               |   _, , -― '/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
               |  |::.    | 共同開発ニダ 
 三 |    , ィ'         ∧_|::::..  /\_____
,三._ |   , 三 l        <`∀|:::::::...    |
三三L/三 . l         ゝi"/^)::::::..    |
三三三三  l、       i、´ン:::::::::: . .  |
三 三 三     ヽ.     lヽ |::::::::: :: :....  |
三三三   u l      |  |:::::::::::.. .. . .. |
三 三   u   厂 ̄ ̄ ̄   L:::: -一 ' " ´ ̄ ̄ ̄ ̄
三三       /      ガチャ



25 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:22:24 ID:DOz7j8kZ
対称性の自発的破れがあるなら

熱も自発的にエントロピ減少する条件があるはず

つまり見えない11次元を使えば物体から熱を奪い去って絶対0度にするだけでなくそれを電気に変換する技術があるはず

26 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:24:04 ID:DOz7j8kZ
つまり結晶化とか相変化にヒントがあるかもしれない

27 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:24:35 ID:ypwSbc7N
大風呂敷を広げているのに、原理に関する具体的情報が無い。
具体的情報が出たら、「これじゃ第2種永久機関じゃねえかwww」
と突っ込まれる種類の新技術≠ネんじゃないかという気がする。

28 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:25:38 ID:gRhb1xjV
>>19
マイクロブラックホールしかないな。

29 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:29:25 ID:C+q8ybeR
そんな事よりうちの研究室のダクトの水もれ直してくれよ

多分蒸気ヒーターから漏れてんだよな

30 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:34:02 ID:WbyKuELy
>>29
アルミテープでも巻いとけば?

31 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:40:49 ID:Pnt3qYc8
×あらゆる熱
○あらゆる温度差

絶対零度より高い温度にある物質の熱エネルギーをすべて発電に使う夢のエネルギーかと思ったのに期待して損した。

32 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 21:45:48 ID:SD30dyup
巨大ミラーを宇宙に打ち上げ
24時間日本をまぶしくすればおk
ピカピカウチュウ略してピカチュウ


33 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 22:05:39 ID:eTtrXTz6
ヒートポンプを併用すれば少しは効率上がるんじゃないか?

34 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 22:10:54 ID:YtEx1FTK
サブマリン狙いで特許出てるから実現させてないって機構だったらある
金無いのと、多分発電量がしょぼい

35 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 22:17:38 ID:I8o+XZfI
この新技術に対する一般人と専門家の関心の温度差でも発電できますか?

36 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 22:30:12 ID:lRBYCDOV
ぺるちぇ素子が効率よくなったって話か?

37 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 22:34:05 ID:6a4GHqdM
熱電素子って、一本の棒の両端の温度差が300℃以上ある時にやっと発電する代物じゃなかったかな。
それで発電しても、チップコンデンサ1つ分ほどの電力しかできなかったはず。
もっと違う所に労力を割いた方が良いよ…。

38 :さざなみ:2010/08/24(火) 23:00:17 ID:FcihNW5j
>>19
いや、温度にも上限があるんだって。物体が光速を超えられないのと同じです。

光速を超えようとしても、運動エネルギーが質量に変換されるばかりになってしまうでしょ?
同じように、熱エネルギーが質量に変換されるだけになる『限界温度』があるんだよ。

39 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 23:05:39 ID:LO3M4sXG
>>37
しょぼい大学の研究室の研究ネタが無くなってしまうがな

40 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 23:05:46 ID:mrMzC569
>22
あらいぐまラスカル

41 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 23:27:48 ID:4XfODgcu
記録上の上限はゼットンの一兆度、下限はバルタン星人のマイナス20万度ですが何か?w

42 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 23:29:37 ID:bbWu1uPv
いや、特にこれといって何も

43 :名無しのひみつ:2010/08/24(火) 23:35:33 ID:yPruR83Q
>>10
最低の温度は、絶対零度と言って マイナス273.15℃だよ。

ただ、絶対零度まで温度を下げるのは難しく、すごくエネルギーが要る。
と考えてOKだ。

44 :名無しのひみつ:2010/08/25(水) 00:06:25 ID:qLNKWb3k
最高の温度は何度なんですかね?

45 :名無しのひみつ:2010/08/25(水) 00:28:16 ID:Kd6gkX3K
ビグバン直後は宇宙の温度は1兆度以上あったんだっけ

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